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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler für mindestens einen ersten und einen zweiten ausgangsseitig parallelgeschalteten Spannungswandler sowie eine Vorrichtung zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler für mindestens einen ersten und einen zweiten ausgangsseitig parallelgeschalteten Spannungswandler.
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Stand der Technik
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Die Druckschrift
DE 10 2016 219 740 A1 offenbart einen Gleichspannungskonverter mit mehreren parallel geschalteten Gleichspannungswandler-Modulen. Hierbei ist für alle Gleichspannungswandler-Module ein gemeinsamer Spannungsregler vorgesehen. Darüber hinaus ist für jedes Gleichspannungswandler-Modul eine separate Stromregelung vorgesehen.
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Spannungswandler sind dazu vorgesehen, eine Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung zu konvertieren, wobei die Spannungshöhe der Eingangsspannung von der Spannungshöhe der Ausgangsspannung verschieden sein kann. Die maximale Ausgangsleistung eines Spannungswandlers ist entsprechend der Dimensionierung der verwendeten Bauelemente limitiert. Zur Erhöhung der Ausgangsleistung können gegebenenfalls mehrere Spannungswandler-Module parallel geschaltet werden. Je nach Dimensionierung der verwendeten Bauelemente hat ein Spannungswandler einen Betriebspunkt, bei dem dessen Wirkungsgrad optimal ist. Ein Betriebspunkt eines Spannungswandlers lässt sich mittels einem oder mehrerer Parameter beschreiben und variieren, beipielsweise mit den Parametern Ausgangsstrom, Eingangsstrom, Ausgangsspannung, Eingangsspannung, Temperatur. Meist sind aufgrund der Aufgabenstellung einige Parameter oder aufgrund der an den Spannungswandler angeschlossenen Bauteile vorgegeben, so dass sich der Betriebspunkt während des Betriebs des Spannungswandlers nicht frei wählen lässt. Dies führt dazu, dass Spannungswandler auch in Betriebspukten betrieben werden, die einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen. Dies kann zu starker Erwärmung der Bauteile des Spannungswandlers führen. Daher gibt es Bedarf für Verfahren, die eine zu starke Erwärmung einzelner Spannungswandler von parallel geschalteten Spannungswandlern verhindern.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler für mindestens einen ersten und einen zweiten ausgangsseitig parallelgeschalteten Spannungswandler sowie eine Vorrichtung zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler für mindestens einen ersten und einen zweiten ausgangsseitig parallelgeschalteten Spannungswandler. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Demgemäß ist vorgesehen:
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Ein Verfahren zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler für mindestens einen ersten und einen zweiten ausgangsseitig parallelgeschalteten Spannungswandler mit den Schritten: Betreiben der parallel geschalteten Spannungswandler in unterschiedlichen Betriebsmoden in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur und eines vorgebbaren ersten Temperaturgrenzwertes (Tth) und/ oder in Abhängigkeit eines ermittelten Stroms und eines ersten vorgebbaren Stromgrenzwertes. Betreiben der Spannungswandler in einem ersten Betriebsmodus, wenn die ermittelte Temperatur kleiner als der vorgebbare erste Temperaturgenzwert ist. Betreiben der Spannungswandler in einem zweiten Betriebsmodus, wenn die ermittelte Temperatur größer als der vorgebbare erste Temperaturgenzwert ist und/ oder der ermittelte Strom kleiner als der erste vorgebbare Stromgrenzwert ist. Dabei umfasst das Betreiben der Spannungswandler in dem ersten Betriebsmodus das Betreiben,insbesondere nur, eines ersten der mindestens zwei Spannungswandler und einen ausgeschalteten Zustand eines zweiten der mindestens zwei Spannungswandler. Und dabei umfasst das Betreiben der Spannungswandler in dem zweiten Betriebsmodus zwei, insbesondere nacheinander abfolgende, Betriebsphasen. Eine erste Betriebsphase umfasst das gemeinsame parallele Betreiben der mindestens zwei Spannungswandler und eine zweite Betriebsphase umfasst das Betreiben eines ausgewählten der mindestens zwei Spannungswandler und einen ausgeschalteten Zustand mindestens eines der zwei Spannungswandler.
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Bei ausgangsseitig parallelgeschalteten Spannungswandler sind die Ausgangsanschlüsse der parallelgeschalteten Spannungswandler parallel geschaltet. Das bedeutet, das der erste Ausgangsanschluss eines ersten Spannungswandlers mit dem ersten Ausgangsanschluss eines weiteren Spannungswandlers elektrisch miteinander verbunden ist und das ein zweiter Ausgangsanschluss, oder der Masseanschluss, des ersten Spannungswandlers mit dem zweiten Ausgangsanschluss, oder dem Masseanschluss, des weiteren Spannungswandlers elektrisch miteinander verbunden ist. Ein Betriebsmodus ist ein besonders gekennzeichnetes Betriebsverfahren für einen oder mehrere Spannungswandler. In Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur und/ oder eines Stroms wird für den Betrieb eines Spannungswandlers ein Betriebsmodus aus verschiedenen verfügbaren Betriebsmoden ausgewählt. Die Temperatur wird hierzu, insbesondere kontinuierlich, mittels einer Sensoreinrichtung oder eines Temperaturmodells ermittelt. Die Sensoreinrichtung oder das Temperaturmodell ist dazu eingerichtet, die Temperatur eines Kühlkreislaufes, welcher insbesondere thermisch an die Spannungswandler angekoppelt ist, die Temperatur der Spannnungswandler, eines Bauelementes, insbesondere eines Schaltelementes eines Spannungswandlers, zu ermitteln. Das Temperaturmodell berechnet dabei die Temperatur aus physikalischen Daten des Systems, beipielsweise Strom, Spannung durch den Spannungswandler und/oder die Dauer des Betriebs des Spanungswandlers. Der ermittelte Strom, insbesondere ein vorgegebener Strom, beispielsweise ein Ausgangsstrom, wird hierzu, insbesondere kontinuierlich, mittels einer Sensoreinrichtung oder über mit dem Strom korrelierende ermittelte oder modellierte Größen ermittelt. Die Sensoreinrichtung oder das Rechenmodell ist dazu eingerichtet, den Ausgangstrom oder Eingangsstrom oder Strom durch den Spannungswandler zu ermitteln. Der Strom im System verändert sich oder wird vorgegeben in Abhängigkeit der zu versorgenden Verbraucher, die an den parallel geschalteten Spannungswandlern am gemeinsamen Ausgang angeschlossen sind. Das Temperaturmodell berechnet dabei die Temperatur aus physikalischen Daten des Systems, beipielsweise Strom, Spannung durch den Spannungswandler und/oder die Dauer des Betriebs des Spanungswandlers. Ein vorgebbarer Temperaturgrenzwert ist ein Parameter, welcher in Abhängigkeit der verwendeten Bauelemente und deren Spezifikation dem Verfahren vorgegeben wird. Er wird so gewählt, dass bei dem Betrieb des Verfahrens und einer Berücksichtigung des Temperaturgrenzwertes ein dauerhafter Betrieb der Spannungswandler und der darin enthaltenen Bauelemente ermöglicht wird. Ein vorgebbarer Stromgrenzwert ist ein Parameter, welcher in Abhängigkeit der verwendeten Bauelemente und deren Spezifikation dem Verfahren vorgegeben wird. Er wird so gewählt, dass bei dem Betrieb des Verfahrens und einer Berücksichtigung des Stromgrenzwertes ein dauerhafter Betrieb der Spannungswandler und der darin enthaltenen Bauelemente ermöglicht wird.Der erste Betriebsmodus ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der parallelgeschalteten Spannungswandler betrieben wird und ein zweiter ausgeschaltet oder nicht betrieben wird. Wird ein Spannungswandler betrieben, so gibt er über dessen Ausgangssanschlüsse eine elektrische Leistung ab. Es liegt eine elektrische Spannung an den Ausgangsanschlüssen an und es fließt ein elektrischer Strom. Hierzu wird ein in dem Spannungswandler befindliches Schaltelement getaktet betrieben. Ein ausgeschalteter Zustand eines Spannungswandlers oder ein ausgeschalteter oder nicht betriebener Spannungswandler gibt an dessen Ausgangsanschlüssen keine elektrische Leistung ab. Es fließt kein Strom. Die Formulierung „ein ausgeschalteter Zustand‟ in dieser Offenbarung soll gleichbedeutend einem „nicht betreiben“ oder „einem deaktivierten Zustand“ verstanden werden und nicht als Übergang von einem „Betrieb“ zu einem „nicht Betrieb“. Der zweite Betriebsmodus ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser zwei, insbesondere nacheinander abfolgende, Betriebsphasen umfasst. In einer ersten Betriebsphase werden die parallel geschalteten Spannungswandler parallel betrieben, das bedeutet, dass mehrere Spannungswandler jeweils einen Teil des zur Verfügung zu stellenden Stroms am Ausgang liefern. In einer zweiten Betriebsphase wird ein ausgewählter, insbesondere nur ein ausgewählter, Spannungswandler betrieben und einer der Spannungswandler ausgeschaltet oder nicht betrieben.
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Es wird ein Verfahren bereitgestellt, welches in Abhängigkeit der Temperatur und/ oder des ermittelten Stroms die Betriebsmoden für den Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler variiert. Gerade bei geringen Strömen ist der Wirkungsgrad eines Spannungswandlers ungünstig, was zu starker Abwärme und damit Erwärmung der Bauelemente des Spannungswandlers führt.
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Vorteilhaft wir ein Verfahren bereitgestellt, welches vor einer Überhitzung eines Spannungswandlers oder dessen Bauelemente einen parallelen Betrieb der Spannungswandler vorsieht. Vorteilhaft reduziert sich dabei die Temperatur des wärmeren Spannungswandlers. Hierbei gibt es aufgrund des zwischengeschalteten parallelen Betriebs mindestens zweier Spannungswandler keine ausgangsseitigen Stromschwankungen der parallel geschalteten Spannungswandler.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Betreiben des ausgewählten der mindestens zwei Spannungswandler das Betreiben desjenigen Spannungswandlers, welcher in einem zuletzt stattgefundenen ersten Betriebsmodus ausgeschaltet war, wenn unmittelbar zuvor ein Übergang aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus stattfand. Oder das Betreiben des ausgewählten der mindestens zwei Spannungswandler umfasst das Betreiben desjenigen Spannungswandlers, welcher in einem zuletzt stattgefundenen zweiten Betriebsmodus in der zweiten Betriebsphase ausgeschaltet war, wenn unmittelbar zuvor bereits ein Betrieb im zweiten Betriebsmodus stattfand.
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Demnach wird ein Spannnungswandler für den Betrieb in der zweiten Betriebsphase ausgewählt, der im Verfahren unmittelbar vor dem zuletzt stattgefundenen parallelen Betrieb ausgeschaltet oder nicht betrieben wurde.
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Vorteilhaft wird ein Verfahren bereitgestellt, welches einen abwechselnden Betrieb parallelgeschalteter Spannungswandler ermöglicht. Bevor die Bauelemente eines Spannungswandlers aufgrund eines Betriebs in einem ungünstigen Betriebspunkt überhitzen, beispielsweise bei einer geringen Sollstromvorgabe am Ausgang der parallelgeschaltetenen Spannungswandler, wird mittels dem Verfahren eine Möglichkeit geschaffen, einzelne parallel geschaltete Spannungswandler abwechselnd zu betreiben. Eine ungleichmäßige Belastung der einzelnen Spannungswandler wird vermieden aufgrund des abwechselnden Betriebs.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Betriebsphasen in dem zweiten Betriebsmodus, insbesondere kontinuierlich und/ oder, mit jeweils vorgebbarer erster und zweiter Betriebsdauer durchgeführt.
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Die Dauer der einzelnen Betriebsphasen im zweiten Betriebsmodus sind vorgebbar. Der Ablauf der Betriebsmoden und Betriebsphasen ist insbesondere kontinuierlich. Dies dient der Vermeidung von Ausgangsstromunterbrechungen oder Ausgangsstromschwankungen der parallel geschalteten Spannungswandler.
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Vorteilhaft kann die Abkühlungsphase des nicht betriebenen Spannungswandlers an die Gesamtkonstruktion der parallelgeschalteten Spannnungswandler mit der Kühleinrichtung angepasst werden. Weiter können mittels der Vorgabe der Dauer des parallen Betreibens der Spannungswandler die bei einem Wechsel des Betriebs von einem ersten zu einem zweiten Spannungswandler auftretenden Ausgangsstromschwankungen der parallel geschalteten Spannungswandler reduziert werden.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung dauert die erste Betriebsdauer der ersten Betriebsphase kürzer an als die zweite Betriebsdauer der zweiten Betriebsphase andauert. Insbesondere ist die erste Betriebsdauer kürzer als eine Sekunde und ist die zweite Betriebsdauer länger als eine Sekunde.
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Typische Werte für die erste Betriebsdauer sind eine viertel, eine halbe, eine dreiviertel Sekunde. Typische Werte für die zweite Betriebsdauer sind eine, drei halbe und 2 Sekunden.
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Vorteilhaft werden Parameter bereitgestellt, die einen dauerhaften, kontinuierlichen Betrieb parallel geschalteter Spannungwandler mit reduzierten Stromschwankungen ermöglicht.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird vor Beginn der zweiten Betriebsphase der Strom des mindestens einen auszuschaltenden der zwei Spannungswandler auf null Ampere abgeregelt.
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In der ersten Betriebsphase, welche das gemeinsame parallele Betreiben der mindestens zwei Spannungswandler umfasst, wird zum Ende der ersten Betriebsphase der Strom des mindestens einen auszuschaltenden der zwei Spannungswandler mittels eines Stromreglers auf null Ampere geregelt. Die zweite Betriebsphase, die einen ausgeschalteten Zustand oder das nicht Betreiben mindestens eines der zwei Spannungswandler umfasst, kann somit direkt eingeleitet werden. Für die Abregelung des Stroms auf null Ampere werden dem Stromregler insbesondere spezielle Reglerparameter (P,I,D) vorgegeben, um ein weiches Abregeln des Stroms zu ermöglichen.
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Vorteilhaft werden Ausgangsstromschwankungen der parallel geschalteten Spannungswandler reduziert
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren folgende weitere Schritte: Betreiben der parallel geschalteten Spannungswandler in unterschiedlichen Betriebsmoden in Abhängigkeit eines zweiten vorgebbaren Stromgrenzwertes, wobei der zweite Stromgrenzwert größer als der erste Stromgrenzwert ist. Betreiben der Spannungswandler in einem dritten Betriebsmodus, wenn der ermittelte Strom größer ist als der zweite Stromgrenzwert. Betreiben der Spannungswandler in dem ersten oder zweiten Betriebsmodus, wenn der ermittelte Strom kleiner ist als der zweite Stromgrenzwert.
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In Abhängigkeit eines zweiten vorgebbaren Stromgrenzwertes wird für den Betrieb eines Spannungswandlers ein Betriebsmodus aus verschiedenen verfügbaren Betriebsmoden ausgewählt. Der Strom wird wie oben erläutert ermittelt.. Ein zweiter vorgebbarer Stromgrenzwert ist ein Parameter, welcher in Abhängigkeit der verwendeten Bauelemente und deren Spezifikation dem Verfahren vorgegeben wird. Er wird so gewählt, dass bei dem Betrieb des Verfahrens und einer Berücksichtigung des Stromgrenzwertes ein dauerhafter Betrieb der Spannungswandler und der darin enthaltenen Baueleemente ermöglicht wird.
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Vorteilhaft wird ein optimiertes Verfahren für ein Betreiben der parallel geschalteten Spannungswandler mit möglichst wenigen Verlusten bereitgestellt.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren folgende weitere Schritte: Betreiben der parallel geschalteten Spannungswandler in unterschiedlichen Betriebsmoden in Abhängigkeit des Gesamtwirkungsgrades der parallel geschalteten Spannungswandler. Betreiben der Spannungswandler in einem dritten Betriebsmodus, wenn der Gesamtwirkungsgrad in dem dritten Betriebsmodus größer ist als in dem ersten Betriebsmodus. Betreiben der Spannungswandler in dem ersten oder zweiten Betriebsmodus, wenn der Gesamtwirkungsgrad in dem dritten Betriebsmodus kleiner ist als in dem ersten Betriebsmod us.
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Die Gesamtwirkungsgrade der parallel geschalteten Spannungswandler für verschiedene Betriebspunkte des Betriebs aller parallel geschalteten Spannungswandler oder einer Teilmenge der parallel geschalteten Spannungswandler oder einzelner Spannungswandler ist mittels Messungen an den parallel geschalteten Spannungswandlern bestimmbar. Diese daten sind beispielsweise in einem Kennfeld abgelegt. Für einen möglichst effizienten Betrieb können diese Daten je nach Vorgabe eines Betriebspunktes eingelesen werden und der entsprechende Gesamtwirkungsgrad für die unterschiedlichen Betriebsmoden ausgelesen werden. Wenn der Gesamtwirkungsgrad für einen Betrieb in einem dritten Modus größer ist als in dem ersten Modus, werden die parallel geschalteten Spannungswandler in dem dritten Modus betrieben. Der dritte Modus ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Spannungswandler der parallel geschalteten Spannungswandler gemeinsam betrieben werden. Wenn der Gesamtwirkungsgrad für einen Betrieb in dem dritten Modus kleiner ist als in dem ersten Modus, werden die parallel geschalteten Spannungswandler in dem ersten oder zweiten Modus betrieben.
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Insbesondere bei höheren vorgegebenen Sollausgangströmen ist der Gesamtwirkungsgrad bei dem parallelen Betrieb einer Mehrzahl der mindestens zwei Spannungswandler höher.
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Vorteilhaft wird ein optimiertes Verfahren für ein Betreiben der parallel geschalteten Spannungswandler mit möglichst wenigen Verlusten bereitgestellt.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das eingerichtet ist, die bisher beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Ferner betrifft die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das beschriebene Computerprogramm gespeichert ist.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler für mindestens einen ersten und einen zweiten ausgangsseitig parallelgeschalteten Spannungswandler. Die Vorrichtung umfasst eine Steuerlogik, welche dazu eingerichtet ist, die parallel geschalteten Spannungswandler in unterschiedlichen Betriebsmoden in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur und eines vorgebbaren ersten Temperaturgrenzwertes und/ oder in Abhängigkeit eines ermittelten Stroms und eines ersten vorgebbaren Stromgrenzwertes zu betreiben. Dabei werden die Spannungswandler in einem ersten Betriebsmodus betrieben, wenn eine ermittelte Temperatur kleiner als der vorgebbare erste Temperaturgenzwert ist. Die Spannungswandler werden in einem zweiten Betriebsmodus betrieben, wenn die ermittelte Temperatur größer als der vorgebbare erste Temperaturgenzwert ist und/oder der ermittelte Strom kleiner als der erste vorgebbare Stromgrenzwert ist.
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Es wird eine Vorrichtung mit einer Steuerlogik bereitgestellt, welche in Abhängigkeit der Temperatur und des Stroms die Betriebsmoden für den Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler variiert.
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Vorteilhaft wir eine Vorrichtung mit einer Steuerlogik bereitgestellt, welche vor einer Überhitzung eines Spannungswandlers oder dessen Bauelemente einen parallelen Betrieb der Spannungswandler ansteuert. Vorteilhaft reduziert sich dabei die Temperatur des wärmeren Spannungswandlers. Hierbei gibt es aufgrund des zwischengeschalteten parallelen Betriebs mindestens zweier Spannungswandler keine ausgangsseitigen Stromschwankungen der parallel geschalteten Spannungswandler.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung die Spannungswandler. Somit wird vorteilhaft eine Vorrichtung, bestehend aus den parallel geschalteten Spannungswandlern und einer Steuerlogik, bereitgestellt, welche einen optimierten Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler ermöglicht.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Spannungswandler als Gleichspannungswandler oder als Wechselrichter ausgebildet. Je nachdem, ob eine Gleichspannungswandlung oder eine Wechselrichtung für die Anwendung benötigt wird, sind die Spannungswandler vorteilhaft als Gleichspannungswandler oder Wechselrichter ausgebildet.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagrammes eines Verfahrens zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler gemäß einer Ausführungsform;
- 2: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler gemäß einer Ausführungsform.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagrammes eines Verfahrens 100 zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler 210, 220, n. Mit Schritt 105 startet das Verfahren. In Schritt 110 werden Parameter für den Betrieb der parallel geschalteten Spannungswandler eingelesen. Darauf wird in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur Tist und/ oder eines ermittelten Stroms list und eines ersten Temperaturgrenzwertes Tth und/ oder eines ersten Stromgrenzwertes Ith1 entschieden, in welchem Betriebsmodus 120, 130 die Spannungswandler betrieben werden sollen. Die Spannungswandler 210, 220, n werden in einem ersten Betriebsmodus 120 betrieben, wenn die ermittelte Temperatur Tist kleiner als der vorgebbare erste Temperaturgenzwert Tth ist. Die Spannungswandler 210, 220 werden in einem zweiten Betriebsmodus 130 betrieben, wenn die ermittelte Temperatur Tist größer als der vorgebbare erste Temperaturgenzwert Tth ist und/ oder der ermittelte Strom kleiner als der erste Stromgrenzwert Ith1 ist. Der Betrieb in dem ersten Betriebsmodus 120 umfasst das Betreiben, insbesondere nur, eines ersten der mindestens zwei Spannungswandler 210, 220 und einen ausgeschalteten Zustand eines zweiten der mindestens zwei Spannungswandler 210, 220. Der Betrieb in dem zweiten Betriebsmodus 130 umfasst zwei Betriebsphasen, wobei eine erste Betriebsphase 140 das gemeinsame parallele Betreiben der mindestens zwei Spannungswandler 210, 220 umfasst und eine zweite Betriebsphase 150 das Betreiben eines ausgewählten der mindestens zwei Spannungswandler 210, 220 und einen ausgeschalteten Zustand mindestens eines der zwei Spannungswandler 210, 220. Das Betreiben des ausgewählten der mindestens zwei Spannungswandler 210, 220 umfasst das Betreiben desjenigen Spannungswandlers, welcher in einem zuletzt stattgefundenen ersten Betriebsmodus 120 ausgeschaltet war, wenn unmittelbar zuvor ein Übergang aus dem ersten Betriebsmodus 120 in den zweiten Betriebsmodus 130 stattfand, oder welcher in einem zuletzt stattgefundenen zweiten Betriebsmodus 130 in der zweiten Betriebsphase 150 ausgeschaltet war, wenn unmittelbar zuvor bereits ein Betrieb im zweiten Betriebsmodus 130 stattfand. Bevorzugt umfasst das Betreiben der parallel geschalteten Spannungswandler 210, 220 das Betreiben der Spannungswandler 210, 220 in einem dritten Betriebsmodus 135, wenn der ermittelte Strom list größer ist als ein zweiter Stromgrenzwert Ith2 und das Betreiben in dem ersten oder zweiten Betriebsmodus 120, 130, wenn der ermittelte Strom list kleiner ist als der zweite Stromgrenzwert Ith2. Wobei der erste Stromgrenzwert Ith1 kleiner als der zweite Stromgrenzwert Ith2 ist. Bevorzugt wird in Schritt 110 ein Gesamtwirkungsgrad G eingelesen. Bevorzugt umfasst das Betreiben der parallel geschalteten Spannungswandler 210, 220 das Betreiben der Spannungswandler 210, 220 in einem dritten Betriebsmodus 135, wenn der Gesamtwirkungsgrad G in dem dritten Betriebsmodus 135 größer ist als in dem ersten Betriebsmodus 120 und das Betreiben der Spannungswandler 210, 220 in dem ersten oder zweiten Betriebsmodus 120, 130, wenn der Gesamtwirkungsgrad G in dem dritten Betriebsmodus 135 kleiner ist als in dem ersten Betriebsmodus 120. Unmittelbar nach Ausführung der Betriebsmoden 120, 130, 135 verzweigt das Verfahren zu Schritt 110, in dem erneut die aktuellen Parameter für den Betrieb der parallel geschalteten Spannungswandler eingelesen werden und erneut ein Betriebsmodus 120, 130, 135 gewählt wird. Innerhalb des zweiten Betriebsmodus 130 werden nacheinander die beiden Betriebsphasen 140, 150 ausgeführt, bevor das Verfahren zurück zu Schritt 110 verzweigt. Bevorzugt sind Betriebsdauern D1, D2 für die Betriebsphasen 140, 150 vorgebbar, damit ein Abkühlen eines erwärmten Spannungswandlers erfolgen kann und ein Abregeln eines betriebenen Spannungswandlers erfolgen kann bei Vermeidung von Ausgangsstromschwankungen der parallel geschalteten Spannungswandler.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 200 zum Betrieb parallel geschalteter Spannungswandler 210, 220, n. Die Ausgangsanschlüsse der parallelgeschalteten Spannungswandler 210, 220, n sind parallel geschaltet. Die Vorrichtung umfasst eine Steuerlogik 230, welche dazu eingerichtet ist, die parallel geschalteten Spannungswandler 210, 220, n in unterschiedlichen Betriebsmoden 120, 130, 135 in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur Tist und eines vorgebbaren ersten Temperaturgrenzwertes Tth und oder eines ermittelten Stroms list der parallel geschalteten Spannungswandler 210, 220, n und eines vorgebbaren ersten Stromgrenzwertes Ith1 und/ oder eines Gesamtwirkungsgrades G entsprechend der beschriebenen Verfahren zu betreiben. Die Spannungswandler 210, 220, n sind bevorzugt als Gleichspannungswandler oder Wechselrichter ausgebildet. Die Vorrichtung 200 umfasst bevorzugt die Spannungswandler 210, 220, n.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016219740 A1 [0002]
